Józef Gelbard
Wszechświat oscylujący B.©
7. Jak to będzie u szczytu
ekspansji? Jak się (być może) zmienia inwariant c?
Przyjęliśmy już za preferowany tu, a nawet obowiązujący
(nas) model Wszechświata oscylującego. Sporo argumentów padło już na rzecz tego
modelu, ale to jeszcze nie wszystko. Łatwo powiedzieć „oscylujący”, znacznie trudniej stworzyć model spójny
opisujący w szczególności etap kontrakcji. Trudno wyobrazić sobie i opisać to,
czego świadkiem mógłby być obserwator Wszechświata zapadającego się przy
zachowaniu w mocy zasady kosmologicznej. Trudno pomimo, że już wiemy o
spodziewanym w tym przypadku obserwacyjnym „efekcie pojaśnienia”. Dla
przypomnienia (patrz esej pt. „Katastrofa Horyzontalna”), supernowe z odległych
galaktyk, w przypadku zapadania się Wszechświata powinny posiadać jasność
większą, niż spodziewana na podstawie (dopplerowskiego) przesunięcia ku
czerwieni, widm macierzystych galaktyk. Pozornie być
bliżej. [Ku czerwieni??? Chyba jednak
tak, gdyż nie chodzi o cofanie się, lecz kontynuację uwarunkowanego
topologicznie ruchu cały czas „do przodu”] Dalej podejmiemy próbę opisu kontrakcji Wszechświata
oczami obserwatora. Opis ten, wbrew pozorom, nie będzie tanim gdybaniem. Model Wszechświata oscylującego ma swoje wymagania, co
jaskrawo uwidoczni się przy rozważaniu półokresu, w którym Wszechświat ma się
kurczyć.
Dalsze
przesłanki za istnieniem oscylacji
Już dawno, po głębokim rozważeniu sprawy,
zdecydowałem się na uznanie za obowiązującą tu tezę, że prędkość
ekspansji, czyli kres górny prędkości względnej najdalszych, teoretycznie
możliwych do zaobserwowania obiektów, dąży do c. Wraz z tym
konsekwentnie upieram się przy twierdzeniu, że prędkość względna obiektów o
znaczeniu kosmologicznym jest stała w czasie (lub w przypadku zmienności
inwariantu c, stały jest stosunek v/c). Dały temu wyraz liczne argumentacje.
Wraz z tym Wszechświat oscyluje. „Jeśli tak, to w jaki sposób, nagle, ni
stąd ni zowąd, wszystko ma się zatrzymać, by rozpocząć odwrót? Jak
zatrzymać ekspansję jeśli jej prędkość równa jest c?” Śmiem przypuszczać, że pytanie to zadają sobie w
duchu liczni czytelnicy, pomimo lektury części
pierwszej (nie
mówiąc o artykule mówiącym o masie Wszechświata).
Na razie jest jeszcze nad czym zastanawiać się. Jeszcze nie wszystko za nami.
Ustalenia z początku akapitu nie mają tu znaczenia. Przypominam więc, że c nie
jest prędkością czegoś, co należy (i co można) zatrzymać. Jest bowiem
(nieosiągalnym dla materii masywnej) kresem górnym prędkości względnych. Przede
wszystkim jednak jest to prędkość niezmiennicza. Nie trzeba też galaktyk
zatrzymywać (pomimo, że fizycznie byłoby to nawet możliwe w związku z tym, że
poruszają się z prędkościami podświetlnymi i posiadają
masę spoczynkową). Dziś wyobraża się
zatrzymanie ekspansji tuż przed zapaścią, jako redukcję ruchu względnego galaktyk do
zera (chodzi o ruch w kierunku radialnym w
oczach obserwatora).
Przeczy to jednak ustaleniu, jeszcze z początków naszych rozważań, żekosmologiczna siła wypadkowa, działająca na przykład na każdą galaktykę, równa jest zeru (co wynika już z zasady kosmologicznej). W tej sytuacji
mowa jedynie o ruchu bezwładnym. To skąd spowolnienie ekspansji? Otóż stąd, że
maleć ma prędkość ekspansji c. Mi chodzi właśnie o to.
Za wszystko odpowiedzialna jest bowiem
specyficzna topologia Wszechświata (patrz artykuł temu poświęcony). Dodatkowo, sporo do sprawy wniosło przypuszczenie (które w kontekście
naszych rozważań stało się nawet ustaleniem), że inwariant c jest
funkcją czasu, a zmienia się z różnicą faz 180° w stosunku do zmian masy i energii potencjalnej Wszechświata. Oznacza to,
że inwersja ma miejsce w momencie zerowania się (lub
przy pewnej wartości minimalnej) inwariantu, gdy wartości masy i energii
dochodzą do swego maksimum.
To się nawet zgadza. Nawet w
analogii do zasady zachowania pędu: jeśli masa ciała wzrasta, to przy zachowanym
pędzie powinna maleć prędkość.” Jednak analogia ta nie jest zupełna. Nie chodzi
przecież o pojedyńcze ciała, lecz o cechy Wszechświata jako całości. Jeśli
bowiem inwariant c ma dążyć do zera, to (Sądząc po stałym, różnym od
zera pędzie – właściwie pędzie czego? To tylko analogia.) masa Wszechświata
powinna równocześnie dążyć do nieskończoności. To jednak dla rzeczywistej
Przyrody (a nie matematyki) jest niedopuszczalne, nie jest możliwe, tym
bardziej, że zawartość materii (nie ważne w jakiej postaci) jest ograniczona. Świadczy przecież o tym w ogóle zajście samego
Wybuchu. Wraz z tym sam inwariant c nie mógł przecież być nieskończenie
wielki w momencie, gdy masa grawitacyjna Wszechświata równa była (dokładnie)
zeru. Swoją
drogą, jak należałoby określić pęd Wszechświata? Chyba jako łączny pęd
wszystkich obiektów, określany przez jednego obserwatora (reprezentanta
wszystkich). Byłby ten pęd zatem wielkością stałą, tzn. niezależną od położenia obserwatora (zasada
kosmologiczna) . W dodatku byłby też równy zeru, i to z dwóch powodów:
1. jako wielkość wektorowa w zbiorze wszelkich kierunków; 2. Jako łączny,
wypadkowy pęd Wszechświata, będącego przecież pełnością i jedynością, a przy
tym obiektem absolutnie wysyconym dla ewentualnych obserwatorów spoza niego. W
dodatku Wszechświat jako Wszystkość nie może poruszać się, bo: względem czego?
A ciała?
„Ich masa równa jest zeru jeśli...nie istnieją, a prędkość może być dowolna,
gdyż jest względna, choć zawsze mniejsza jest od c.” Jednakże już w pierwszym artykule mego drugiego blogu, poświęconego
dualności grawitacji, zwróciłem uwagę na to, że każde ciało jest układem, a jego masa
(fenomenologicznie bezwładna) jest masą grawitacyjną, która, jak już wiemy, zależy od stopnia upakowania
materii. W gruncie rzeczy każda masa jest masą grawitacyjną. Także masa
równoważna energii oddziaływań, na przykład silnych. Grawitacja jest, zgodnie z naszym ustaleniem, oddziaływaniem
podstawowym, właścwie jedynym faktycznym. Oddziaływania pozostałe są
manifestacją złożoności układów grawitacyjnych w odpowiednio małej skali
(subatomowej). Tak w każdym razie postrzegam rzecz, choć pomny jestem
zapatrywań dzisiejszych.
W
odniesieniu do Wszechświata, sądzę, że niesprzeczne z powyższym jest
przypuszczenie, że w momencie inwersji inwariant c jednak nie będzie
równy zeru, a masa osiągnie wartość maksymalną, konkretną (nie nieskończoną).
Zwróciłem już na to uwagę wcześniej (nawet
dwukrotnie), choć w innych kontekstach. Taka „maksymalna” masa musiałaby
oznaczać istnienie jakiejś, jeszcze dziś nie poznanej, stałej uniwersalnej,
związanej z dynamiką cyklicznych zmian Wszechświata, a więc i jego topologoią
(podobnie jak stała c). Chodzi o to, że ta maksymalna masa nie może być
liczbą „na chybił trafił”. Na razie jednak za wcześnie na powoływanie do życia
czegoś takiego. A może zajdzie jakaś skokowa przemiana? Czyżby rodzaj
skwantowania? To była tylko refleksja. Jeszcze na ten temat podyskutujemy.
Co stwierdziłby
obserwator?
W pewnym momencie więc kontrakcja zastąpi ekspansję. Bez zatrzymania,
bez bałaganu. Jak więc wyglądać będzie ta (mimo wszystko) rewolucja? Co
powinien stwierdzić obserwator, którego kiedyś być może uda się nam „tam”
wysłać? Czy stwierdzi, że przesunięcie ku czerwieni widm obiektów oddalonych,
nagle stanie się przesunięciem ku fioletowi? Tak się dziś „automatycznie”
sądzi. Czy równocześnie wszystkich obiektów, niezależnie od ich odległości? A
może stopniowo jako fala zbliżająca się do nas (lub może oddalająca się)?
Zanim spróbujemy odpowiedzieć na
te pytania, cofnijmy się nieco, jakby nie pomni treści artykułu poprzedniego i ostatnich ustaleń. Cofnijmy się, choćby po to, by upewnić się,
że wszystko jest OK i po to, by czytelnicy co bardziej obeznani z tematem, więc
tym bardziej zaskoczeni, mogli zebrać się w sobie. Zapytajmy: Jakie fakty
przyrodnicze, jakie zjawiska miałyby stanowić bezpośrednią przyczynę sprawczą
przewrotu lub temu przewrotowi miałyby towarzyszyć? Czy nagłe (lub stopniowe)
uwolnienie dodatkowej masy? Już taki pomysł się pojawił (nawet się pałętał tu i
tam). Możliwe, ale wówczas po prostu (skokowo lub stopniowo) powiększyłby się
promień horyzontu grawitacyjnego (a więc i hubblowskiego). A ekspansja w
dalszym ciągu byłaby ekspansją. Nawet gdyby gęstość przekroczyła gęstość
krytyczną? Otóż nie przekroczyłaby. Skokowy wzrost masy implikowałby odpowiedni
wzrost objętości Wszechświata, taki, że w dalszym ciągu mielibyśmy gęstość
krytyczną. Uzasadnia to odkryta przez nas (a właściwie tylko zapostulowana) w artykule poświęconym masie Wszechświata, równość
(nawet tożsama) promieni: grawitacyjnego i hubblowskiego, wprost narzucająca
„krytyczność” rozwoju. Oczywiście o zejściu z prędkości światła w celu
zatrzymania ekspansji, nie ma mowy, bo co miałoby zejść z tej prędkości (?). Światło z prędkości światła? Czyżby mógł istnieć
kres górny prędkości inny, niż niezmiennicza c? To już zakrawa na
spekulację nie mającą żadnego związku z rzeczywistością. Z czym ma być więc związana
inwersja? Jak już wiemy, z zerowaniem się (właściwie
minimalną wartością) inwariantu c. Jego periodyczna zmienność
stanowiłaby więc warunek sine qua non istnienia oscylacji Wszechświata.
Warunek konieczny i dostateczny. Czy nie posunęliśmy się za daleko? Jeśli już,
to na całego, bez kompromisów, których Przyroda nie uznaje.
Spójrzmy na to inaczej. Nie pomni
powyższych słów, a gotowi przystać na tradycyjne,
czyli dziś przyjęte pojmowanie kwestii, załóżmy, że jest już po
wszystkim, że już się zapadamy. Interesuje nas materia, a nie jakaś fikcyjna
sfera horyzontu. (Do samej inwersji jeszcze wrócimy, zaopatrzeni w nowe
ustalenia.) Galaktyki zbliżają się, a ich prędkości względne proporcjonalne są
do wzajemnych odległości, zgodnie z zasadą kosmologiczną. Tworzą więc prędkości
ciąg monotonicznie zmierzający do zera. Od jakiej prędkości tych najdalszch by
się to miało zaczynać? Chyba (teoretycznie) od c. Nie istnieje bowiem
żadna wartość liczbowa szczególna, nie będąca elementem nieskończonego zbioru,
a przy tym różna od c. Zatem w dalszym ciągu horyzont zamyka
cały ten interes. Abstrachowanie od niego nic nie dało. Widocznie horyzont
stanowi element określonej formacji topologicznej, jaką tworzy Wszechświat.
Zbieżne to jest zresztą ze znaczeniem zmian inwariantu c dla oscylacji
Wszechświata. Zauważyliśmy to powyżej. Dla przypomnienia: horyzont
rozprzestrzenia się z prędkością niezmienniczą c.
Co więc
ma widzieć obserwator? Przesunięcie widm ku fioletowi? Być może. Chyba, że nie
dojdzie do inwersji, że nie ma mowy o oscylacjach, wbrew argumentacji
wysuniętej wcześniej. Wszak kropki nad i nie postawiliśmy w tej kwestii. Nie
dysponujemy bowiem odpowiednim równaniem. Czy zamknąć stragan i się
pogodzić?
„„Czy zatem mimo wszystko nie ma
mowy o Wielkim Powrocie, o oscylacjach? Jeśli tak, to przyśpieszenie
(uznane dziś za fakt), czyli wzrost prędkości względnych, powoduje nieskończoną
ekspansję, pomimo, że maksymalna względna prędkość oczywiście nigdy nie
osiągnie prędkości c. Dzieje się to ponoć w skutek działania ciemnej
energii i stałej kosmologicznej, zreaktywowanej po osiemdziesięciu latach przez
determinację uczonych. To właściwie zasadniczy trop, którym dziś podążają chyba
wszyscy. Według mego skromnego mniemania, to trop fałszywy. Nie tylko dlatego,
że występuje w nim nieskończoność. Rozwiązanie cykliczne wydaje mi się po
prostu bardziej spójne. W dodatku obywa się bez mnożenia bytów ponad potrzebę.
Może („ależ to oczywiste”) się mylę.”” Pisałem to w połowie roku 2006.
W drugiej
połowie roku 2007, wpadłem na pomysł, jak wyjaśnić
pociemnienie supernowych. Pomysł ciemnej energii nie był bowiem konsystentny z
moimi ustaleniami. Od samego początku nie sprawiał na mnie dobrego wrażenia. Czułem, nie tylko
intuicyjnie, że to nie to. W końcu problem supernowych udało mi się rozwiązać. Rozwiązanie
zaproponowane przeze mnie stanowi przeciwwagę dla obowiązującej dziś koncepcji. Przedstawiłem
je w eseju pt. Katastrofa Horyzontalna. Jak na razie, wymowne milczenie jest
jedyną odpowiedzią wszystkich, którym zdradzam swą „tajemnicę”.
Dwa warianty przewrotu. Który lepszy?
Pogodzić się? Chyba raczej nie. Hipotetyczne usunięcie ciemnej energii
(wraz ze stałą kosmologiczną) z rozważań, dzięki nowemu pomysłowi, przywraca
możliwość ograniczonej w czasie ekspansji, periodycznego rozwoju Wszechświata.
Przyjmijmy więc, że jednak do przewrotu dojdzie. Nie wolno się tak łatwo
poddawać. Jak więc dojdzie do przewrotu? Rozważmy dwa warianty
ewentualnego rozwoju. Według pierwszego, odpowiadającego (być może do
niedawna) wyobraźni znacznej liczby zainteresowanych tym problemem, Wszechświat
realny rozszerza się mimo wszystko coraz wolniej, biorąc pod uwagę prędkości
względne. Byłoby to nawet uzasadnione, gdyby okazało się, że podana w wymienionym wyżej eseju, moja interpretacja efektu
supernowych, jest słuszna, to znaczy, że nie istnieje
ciemna energia, przyśpieszająca ekspansję. „Z powodu przyciągania grawitacyjnego”. Zmiany są
jednak bardzo powolne, powolne na tyle, że nie jest to możliwe dziś do
uchwycenia (zmierzenia). W kontekście tym pytanie: „Gdzie znajduje się więc horyzont grawitacyjny?” chyba nie jest pozbawione sensu, a w dodatku brzmi
trochę prowokacyjnie. A horyzont hubblowski?
Co z nim? Czy pokrywa się z grawitacyjnym? Dobrze, że w zanadrzu mamy
łącznościowy. Przy tym, co najważniejsze, służy nam, w tym przypadku wiernie, równanie
Friedmanna. A niedopasowania? Jakoś się dopasują.
Z tego
powodu Wszechświat jest młodszy niż na to wskazuje „charakterystyczny czas ekspansji”,
określony przez stałą H. To sąd powszechny. Podstawę dla tego poglądu
stanowi równanie Friedmanna . Proponuję więc przyjęcie (robocze) tej koncepcji pomimo
rozbudzonych wcześniej wątpliwości, pomimo przekonania bazującego na treści
poprzednich rozdziałów, że prędkość ekspansji Wszechświata jako całości równa
jest dokładnie c, a prędkość względna obiektów jest stała w czasie (w
stosunku do c). Proponuję, gdyż głębokie przekonanie może być
zawodne. Warto przy tym zwrócić uwagę na to, że ta tradycyjna koncepcja stwarza
możliwość „naturalnego” zamknięcia się Wszechświata, oscylującego, chyba nawet
zgodnie z modelem preferowanym w tej książce. Proponuję, nie bacząc na
„odkrycie” przyśpieszonej ekspansji i ciemnej energii, bo to przecież przede
wszystkim sprawa interpretacji – za wcześnie nazwać to ustaleniem.
To interesujące (z punktu widzenia
psychologicznego), to preferowanie zmienności – zwalnia (z powodu rzekomego przyciągania),
przyśpiesza (z powodu rzekomego odpychania). A
stałość? Tej się wszyscy boją jak diabeł święconej. Już starożytni pragnęli widzieć w obiektywnej Przyrodzie rodzaj ideału i absolutu.
Doktryny naukowe dwudziestego wieku sprowadziły jednak wszystko na ziemię (nawet na Ziemię), a projekcja ludzkiej
niedoskonałości, uzależniającej wszystko od pomiaru i wykrywalności, na obiektywną
rzeczywistość, skomplikowała sprawę do tego stopnia, że dziś na każdą prawdę,
nawet najprawdziwszą, patrzymy w kategoriach prawdopodobieństwa. Bo tylko to daje
jakąś szansę poznania tej prawdy przez nas, przez istoty ułomne. Właśnie
dlatego warto oddać honor starożytnym. Inna sprawa, że było im łatwiej, gdyż
nie dysponowali tak ogromnym, jak my zestawem danych, a z tego powodu ich próby
zgłębienia rzeczy, pomimo, że bazowali na założonym istnieniu absolutu i
ideału, wydają się nam naiwne i interesują tylko historyków filozofii. Chyba,
że otrzymali w podarku (i na tacy) sporo gotowej wiedzy i nie bardzo wiedzieli
jak sobie poradzić z tym nadmiarem.
Pozostańmy więc przy założonym spowalnianiu.
Daje ono bowiem szansę na opis zastopowania ekspansji, prosty i dość koherentny. Proces spowalniania
ekspansji byłby zauważalny (dla Matuzalemów) jako stopniowa redukcja (w funkcji
czasu) przesunięcia widm ku czerwieni, oczywiście z zachowaniem warunku
określonego w prawie Hubble’a (Im dalej, tym redukcja szybsza? Proporcjonalna
do odległości?), a więc w zgodności z zasadą kosmologiczną. Aż do zera (dla
wszystkich wspólnego). Zaraz po tym, znów zgodnie z zasadą kosmologiczną, zauważalny
byłby stopniowy wzrost przesunięcia ku fioletowi. Tym szybszy, im dany obiekt
znajduje się dalej. Brzmi zachęcająco. To by jednak sugerowało ciągłą zmianę
prędkości względnych,
co sprzeczne jest z przyjętym za słuszne twierdzeniem o ich stałości (w
stosunku do c). Czy zatem prędkość względna mimo wszystko zmienia się?
Czy rzeczywiście jest to zbieżne z zasadą kosmologiczną? W artykule drugim (Prawo
Hubble'a) tę rzecz przedyskutowaliśmy. Warto tam zajrzeć znów. Ale
pomysł chyba godny uwagi.
W pierwszym wejrzeniu „wszystko
gra”, nawet jeśli należałoby tu, czy tam coś uściślić, pogłębić, a nawet
zmienić. Czyż zatem argumentacja na rzecz tezy, że prędkość ekspansji równa jest
dokłanie c, a prędkość względna obiektów jest stała w czasie (w stosunku
do c), nie jest słuszna pomimo, że nie jest mniej przekonywująca? Właściwie do takiej konkluzji doszliśmy w wyniku dość
solidnych przemyśleń i przyjęcia za bazę dla nich, zasady kosmologicznej. Mimo wszystko roboczo
obstańmy przy modelu, w którym inwariant c nie stanowi faktora przy
określaniu tempa ekspansji. Czy prędkość c
nie stanowi kresu górnego prędkości względnych? A co stanowi? Trudno to sobie
wyobrazić jako element koncepcji spójnej pełną kontrolą logiczno-wyobrażeniową.
Ale dajmy na to, pal licho wyobraźnię. Prędkość względna wszystkich
obiektów, nawet tych najodleglejszych, maleje. Od razu
jednak nasuwają się na wskroś złośliwe pytania: Jaka była prędkość na samym
początku, gdy zaczęła maleć? Oprócz niedozwolonej c, pozostałe możliwe
prędkości tworzą zbiór nieskończony. Którą wybrać i być sprawiedliwym? Jaka będzie
maksymalna prędkość w momencie zakończenia zapaści?
A jeśli jednak prędkość wzrasta,
zgodnie z niedawnym „odkryciem”, to jaka była na samym początku, gdy była
najmniejsza? Zero względem miejsca Wybuchu? A gdzie jest to miejsce? Nie istnieje.
Po prostu zero wszystkich względem wszystkich, bo to przecież absolutny
początek. Sprytne. Ale przecież istnieje też czynnik malenia prędkości (wskutek
powszechnej grawitacji). Jaka więc była na początku? Czy połowa drogi między 0
i c (150 000km/s)? Spryciula. Grunt to kompromis. Najedzą się wszyscy.
Wzrasta, czy maleje? Stała??? Tylko nie to! Wzrasta (ciemną energię już
uruchomiono).
Dochodzimy do inwersji. Zapadamy
się. Jaka więc będzie maksymalna prędkość w momencie zakończenia zapaści
(zawsze będąc mniejszą od c)? Co się stanie wtedy z tym rozpędzonym
kolapsem (w obydwu rozważanych przypadkach ekspansji: opóźnienie –
przyśpieszenie)? Opóźnienie stanie się przyśpieszeniem, a przyśpieszenie
opóźnieniem. Czy nic nie będzie w stanie przyśpieszenia zatrzymać (w przypadku
pierwszym)? Od czego mamy osobliwość? Czy się zatrzyma (w przypadku drugim), a jeśli tak, to jaka będzie
minimalna objętość? A co wyjdzie z połączenia tych dwóch czynników? Ciemna
energia już ma przewagę (od prawie siedmiu miliardów lat), zatem nie ma dwóch.
Czyż zatem „ciemna energia”, jeśli mimo
wszystko Wszechświat pulsuje, sprawia, że Wszechświat ma minimalne rozmiary?
Bardzo możliwe.
Bełkot? A niech tam. Załóżmy, że
któraś z przedstawionych możliwości stanowi rzeczywistość. Zapytajmy więc: Jaka
jest przyczyna tego, że od samego początku hubblowskiej ekspansji „prędkość
ekspansji jest mniejsza od c?” [Pomijam tu niejednoznaczność w tym
kontekście pojęcia „prędkości ekspansji”. Zresztą
pojecie to nie jest stosowane. Po prostu, tempo ekspansji określa współczynnik
H i kwita.] Czy grawitacja, zgodnie z powszechnym mniemaniem? Nie mam do
tego przekonania, choćby na podstawie rozważań prowadzonych
w poprzednich artykułach. Poza tym wciąż powraca natrętne
pytanie: „O ile mniejsza?”. Na zewnątrz grawitacja nie istnieje, bo nie
istnieje to „zewnątrz”. Jeśli nawet istnieje jakieś „zewnątrz” Wszechświat jest
w pełni wysycony, zamknięty, zupełnie nie percepowalny dla obserwatora
zewnętrznego, nawet jeśli on istnieje.
Wszechświat, zgodnie z przyjętą
(roboczo) tezą, jest pełnią istnienia, w czasie i w przestrzeni. Czy wewnątrz
istnieje grawitacja, jako hamulec ekspansji? W jakim kierunku? Do środka? Jedynym środkiem
Wszechświata (bez krzty egoizmu) jestem Ja. Wszystko się skrupia na mnie bo
wszystko oddala się ode mnie. Problem jednak
w tym, że takich Ja jest bardzo, bardzo dużo (By się o tym przekonać,
wystarczy przecież popatrzeć na film o dwóch panach w czerni.). Dodajmy, że
wypadkowa siła grawitacyjna kosmologiczna równa jest zeru (zwracałem już na to
uwagę wielokrotnie).
Drugi
wariant, faworyzowany przeze mnie, zakłada, jak
wiadomo, stałość prędkości względnej (w stosunku do c,
dla określonego obiektu), przy czym prędkość ekspansji horyzontu równa
jest dokładnie c, choćby dlatego, gdyż jest to kres górny prędkości
względnych wszystkich obiektów. Tu należy zaznaczyć, że wobec zapostulowanej (przeze mnie)
stałości prędkości właściwej b,
ewentualne malenie inwariantu c oznacza malenie prędkości
względnych. Chodzi więc o stałość względem prędkości światła. Pamiętajmy przy tym, że sam
horyzont nie jest „skorupą”. Jest jedynie miejscem geometrycznym, zbiorem
punktów, których wspólną cechą jest prędkość c. Czego prędkość? Niczego.
To punkty matematyczne określone przez prawo Hubble’a. Tam nie może znajdować
się żaden obiekt fizyczny (o centymetr bliżej już może). Wiąże się to też z
tym, że wobec jednoznacznego warunku, który wyraża zasada kosmologiczna, horyzont
powinien być niezmienniczy względem położenia obserwatora. Wszak Wybuch był
jeden, a horyzont jest jego reliktem. Jak więc dokona się przewrót, odwrócenie
kierunku rozwoju? Wiadomo już, że nie poprzez zejście z prędkości c,
która nie jest przecież prędkością obiektów materialnych. Odpowiedź
poniżej, choć uważny czytelnik w zasadzie już wie czego ma się spodziewać na
podstawie lektury artykułów poprzednich,
szczególnie tego ostatniego, oraz uwag rozproszonych, powyżej. Ale to nie
wszystko. By upoglądowić sprawę wyślijmy gońca, który z bieguna północnego
podążać ma na południe, najlepiej wzdłuż południka. Po dotarciu do bieguna
południowego kontynuuje swą misję wracając do punktu wyjścia i tym zamykając
cykl. Podobnie Wszechświat
Reasumując możemy stwierdzić, że nie ma mowy o zejściu z
prędkości światła. Wszak rzeczywista materia nie porusza się z tą prędkością.
Jeśli dokona się zwrot, masa Wszechświata będzie malała, więc sam horyzont
automatycznie zacznie się kurczyć. Wielkość horyzontu, to tylko indykacja
wielkości masy. Chodzi więc nie tyle o zmniejszanie się prędkości względnej
(by doszło do zatrzymania), lecz o odwrócenie, równoczesne wszędzie, samej
tendencji, kierunku ruchu względnego. Nie chodzi zatem o stopniowe malenie
prędkości względnych do zera (Jeśli tak, to już dzisiaj powinna maleć. A jaka
była na początku? Była już o tym mowa.), by następnie nastąpiło jej wzrastanie
w przeciwnym kierunku. Tak niejednokrotnie wyobraża się tę rzecz. Z
dotychczasowach rozważań zdaje się wynikać jednak wniosek, że prędkość względna
(właściwa) jest stała. Zatem mowa o odwróceniu
kierunku, nagłym i powszechnym „jak jeden mąż”. W tej sytuacji jedyną przyczyną
może być specyficzna geometria Wszechświata, a nie jakieś jego wewnętrzne,
mierzalne parametry, które owszem zmienią się, ale tylko jako skutek inwersji.
Nie chodzi więc o to, że coś najpierw posuwa się do przodu i nagle zatrzymuje
się, by wracać na poprzednie miejsce. Raczej chodzi o ciągłe „na przód”, tak,
jak wędrówka od bieguna do bieguna i z powrotem, tak, jak obieranie jabłka,
cały czas w tę samą stronę (albo podążanie wzdłuż linii narysowanej na wstędze
Möbiusa). To mi podpowiada wyobraźnia. Jeśli już kojarzymy sobie rzecz ze
wstęgą Möbiusa, możemy wyobrazić sobie złożenie trzech takich wstęg,
reprezentujące trzy wymiary przestrzenne (linia poprowadzona wzdłuż jednej wstęgi
ma jeden wymiar). By uczynić zadość potrzebie zupełności, wymyślić można także
dodatkowy „wymiar ukierunkowanej tendencji”, wiążący przestrzeń z upływem czasu i porządkujący te trzy niezależne w jeden twór
topologiczny. Może to wystarczy dla opisu topologii Wszechświata? O przypuszczalnej topologii Wszechświata była już mowa w
jednym z poprzednich artykułów.
Wracając do hipotetycznej
zmienności prędkości światła można rzecz nieco pogłębić. Otóż zakładając stałość absolutną inwariantu c przyjąć
można, że Wszechświat jako całość posiada więcej niż trzy wymiary przestrzenne,
a geometria jego jest taka, że naszymi trójwymiarowymi oczami widzimy tylko
rzut tej absolutnie stałej prędkości na nasze płaskie, trójwymiarowe patrzenie.
Po prostu znajdujemy się w środku określonej formacji topologicznej i nie
możemy widzieć jej zzewnątrz. To byłby dodatkowy wymiar. Rzut ten zmienia
się w czasie, zerując się w momencie inwersji (z ekspansji w kontrakcję).
To tak,
jak prędkość radialna zeruje się gdy obserwowane ciało zaczyna poruszać się „poziomo”.
Przy tym prędkość względna obiektów (w stosunku do rejestrowanej prędkości
światła, v/c) pozostaje stała Można to sobie wyobrazić. Patrz rysunek powyżej. Na nim:
tutaj: τ - aktualny wiek Wszechświata, τ* - wiek Wszechświata w momencie inwersji. Aktualna prędkość
ekspansji wyrażać się może więc wzorem:
c(τ) - aktualna
wartość prędkości ekspansji, c – prędkość maksymalna na początku ekspansji
(hubblowskiej). Wzór ten otrzymałem wychodząc z jednego z dwóch parametrycznych
równań cykloidy (y). Dlaczego cykloidy? Patrz artykuł
poświęcony topologii Wszechswiata.
Jaka
więc jest geometria globalna Wszechświata? Przedstawiona tu zmienność
inwariantu c, zasugerowana zresztą w rozdziale poprzednim i wcześniej,
oznacza też pełne samouzgodnienie zmian globalnych i dać powinna znać o sobie
określoną indykacją obserwacyjną. Zatem, co z widmami?
8. Jak się zmienia wspólczynnik H?
Jak pamiętamy, tuż przed dygresją
powyżej, wysłaliśmy gońca, by sobie podążał do bieguna przeciwnego i dalej, to
znaczy bliżej, wracając ku nam, by zamknąć cykl. Miało to modelować (dla
potrzeb wyobraźni) oscylycje Wszechświata. Jak jednak wyrazić to w nomenklaturze czasowej?
Dziś, obiekty odległe w sensie kosmologicznym widzimy też jako młodsze, mniej
zaawansowane w rozwoju. Patrzymy ku przeszłości. To samo powinni stwierdzić
nasi potomkowie obserwujący Wszechświat zapadający się, pomimo odwrócenia się
kierunku rozwoju, mającego (lub nie) manifestować się spektralnie. Oczywiście
także zasada kosmologiczna powinna obowiązywać w dalszym ciągu. Nie ma tu
bowiem mowy o odwróceniu strzałki czasu. Zanim spróbujemy odpowiedzieć na
powyższe pytanie, a właściwie zanim uświadomimy sobie jego sens w sposób
bardziej „namacalny”, zapytajmy: Co wówczas, to znaczy podczas zapadania się,
będzie można powiedzieć o współczynniku H? Chyba powinien
zachować swą tendencję i w dalszym ciągu maleć. Jako wielkość ujemna? Tak by to
wynikało – z naszego punktu widzenia, czyli patrząc Stąd na to, co będzie Tam. W miarę potrzeby można by zmiany tej wielkości
zmodelować matematycznie, niezależnie od tego, co uczyniliśmy już w eseju pt. „Katastrofa
Horyzontalna”. Spójrzmy na
wykres poniżej. Przedstawia
on domniemane cykliczne zmiany współczynnika Hubble`a we Wszechświecie
oscylującym (naszego chowu). Ciekawe jaka jest maksymalna (oraz minimalna)
wartość tej wielkości w momencie zero. Chyba na wartość współczynnika H powinna
mieć wpływ wartość inwariantu c, aktualna w danym momencie. Wielkości
te, jako zmienne, stanowią parametry wewnętrzne (a nie globalne), obserwable.
Zauważmy, że w połowie cyklu zachodzi inwersja, punkt nieciągłości, choć
rozważalne mogłoby być też przyjęcie, że chodzi o punkt przegięcia. W każdym razie ekspansja
staje się kontrakcją.
9. Inwersja. Jak to będzie z widmami?
Samouzgodnienie?
Wydawałoby się, że
problem poważny stanowi uzgodnienie warunków i własności w momencie przewrotu.
Załóżmy, że w całej przestrzeni, w jednej chwili, dokona się inwersja
odwracająca kierunek rozwoju. Skąd wszystkie galaktyki wiedzą o tym w jednej
chwili, choć czas jest rzeczą względną? Wiedzą bez względu na dzielące je odległości?
Wszak uzgadniający wszystko promień świetlny nie ma tu nic
do powiedzenia (pomimo powszechnego przekonania).
Chyba nie stąd, że powinny uczynić za dość żądaniu (naszemu) spełnienia zasady
kosmologicznej? Odpowiedź jest w gruncie rzeczy prosta. Nie chodzi bowiem o
pojedyńcze galaktyki, lecz o Wszechświat stanowiący integralną całość, jakby
był oddychającym balonem. Pełne samouzgodnienie. Dzieki
czemu? Już dawno wyraziłem pogląd, że Wszechświat rozszerza się w
każdej, nawet najmniejszej skali, a także przyjąłem za uzasadniony pogląd o
istnieniu bytu absolutnie elementarnego. Właśnie w związku z tym zmiany,
jakie nastąpią w momencie inwersji dotyczyć będą równocześnie całej materii, w
każdej skali. Nie byłoby to możliwe, gdyby rolę inicjującą odegrać by miały
zmiany wielkoskalowe. Także, gdyby nie istniał jednoznaczny czas globalny,
ogarniający Wszystkość. To czas bezwzględny i inwariantny względem każdej
transformacji. Czy to także newtonowski czas absolutny? Chyba jednak nie, gdyż
istnienie tego czasu globalnego nie wyklucza
możliwości dylatacji w układach lokalnych. A mierzyć go może bezpośrednio tylko i wyłącznie obserwator. Dla
niego jest to czas własny, niezależnie od tego, gdzie się on znajduje. Nawiasem mówiąc, na ogólne
cechy Całości składają się jej elementy. Struktura Bytu, wszędzie ta sama,
sprzężona czasowo i powiązana uwarunkowaniami przestrzennymi, dojrzeje w swej
integralnej całości do przewrotu. Dałem temu wyraz już wcześniej.
Zatem, w gruncie rzeczy nie istnieje problem uzgodnienia
gdy mowa o całym Wszechświecie. Powszechne zbliżanie się jest naturalną
kontynuacją powszechnego oddalania się. Wszystkim rządzi określona geometria
przestrzeni. Sam przewrót nie musi być więc wydarzeniem dramatycznym. Tu warto
przypomnieć sobie model obieranego jabłka (lub mandarynki) z artykułu o topologii.
Co stwierdziłby
obserwator?
Tak, ale co ma do powiedzenia obserwator, który zrządzeniem losu znalazł
się w tym bądź co bądź niezwykłym zakątku czasoprzestrzeni? Co stwierdza
patrząc na widma galaktyk? Przeprowadźmy rozumowanie. Nasz obserwator znajduje
się oczywiście w miejscu najbardziej zaawansowanym pod względem wieku. Obiekty,
na które patrzy są tym młodsze im są dalej. Zatem spodziewana inwersja kierunku
względnej prędkości nastąpić powinna najpierw u niego. Inna sprawa, że
przesunięcie widma w zasięgu najbliższego otoczenia jest praktycznie zerowe,
tym bardziej, że wartość stałej H będzie wówczas, w tym odległym czasie,
chyba dużo mniejsza niż dziś. Inwersja kierunku względnej prędkości obiektów
odległych, a więc młodszych, nastąpi w przyszłości, w momencie gdy osiągną one
wiek naszego obserwatora. Fala inwersji kierunku powinna w końcu dosięgnąć
horyzontu. Kiedy? Gdy skończy się zapadanie, tuż przed wybuchem otwierającym
nowy cykl? Wygląda nieźle, ale czy tak będzie naprawdę? Czy taki rozwój sprawy
nie przeczy, raptem, zasadzie kosmologicznej? Więc co naprawdę powinien widzieć
obserwator w momencie przewrotu? Zbadajmy inny wariant: przesunięcie ku
czerwieni w jednej chwili, we wszystkich obiektach, niezależnie od ich
odległości, stanie się przesunięciem ku fioletowi. Opcja ta spójna jest z
twierdzeniem wypowiedzianym w eseju o „Katastrofie”, że
ze wszystkimi obiektami jesteśmy w kontakcie wzrokowym od samego początku, od
momentu gdy „byliśmy razem”, od wybuchu. Czy to
warunek dostateczny?
Samouzgodnienie
i czas globalny.
Także współczynnik H określa odległość obiektów aktualną na dziś
tym, że jej wartość „jutro” będzie już inna. Określa też promień horyzontu
aktualny dziś. Już dawno bowiem uznaliśmy za uzasadnioną tezę o stałości
prędkości względnej (właściwej). Przyjęliśmy
także tezę, że Wszechświat jako byt sam w sobie jest samoistną zupełnością
czasoprzestrzenną, akceptując tym pogląd reprezentowany przez niektórych
astronomów. Wynika stąd, że każda zmiana globalna zachodzi wszędzie
równocześnie. Rolę „uzgadniacza” zmian i własności spełnia tu geometria (specyficzna topologia Wszechświata). Powyżej
wskazałem na inny aspekt samouzgodnienia – także od
dolu, od elementarnych struktur materii.
Te dwa aspekty wzajemnie się dopełniają. Problem uzgadniania cech istnieje
zatem w układach lokalnych i nie dotyczy Wszechświata jako całości.
Nierozłącznie wiąże się z tym problem czasu kosmologicznego, którego bieg
wyznaczają globalne procesy ewolucyjne. Czy to także czas absolutny? Powyżej, w
poprzedniej uwadze zapisanej kursywą,
wypowiedziałem się na ten temat. Oczywiście fotony nie uczestniczą w jego
określeniu.
Model z
gońcem powraca.
Powróćmy do naszego modelu z gońcem, który w dalszym
ciągu podąża swoją drogą od bieguna do bieguna. Właśnie wrócił, choć
nieustannie parł naprzód. Przestrzeń
zbudowana
jest tak, oczywiście dla
wszystkich, pomimo oczywistego zróżnicowania prędkości i odległości. Nawet nie
muszą być gońcami, wystarczy, że są galaktykami. Czas wycieczki jest dla
wszystkich jednakowy i nie zależy od przebywanej drogi, bo dłuższej drodze
odpowiada proporcjonalnie większa prędkość (przypomnijmy sobie ruch swobodny na powierzchni
cykloidy). Widzimy to na rysunku A (powyżej): z osobna trzy różne
obiekty, różnie od nas oddalone. Na samym początku wszyscy byliśmy razem, teraz
się wzajemnie oddalamy po to, by powrócić i zacząć nowy cykl. Jeśli nie ma
sprzeczności w tym modelu, geometria, dość specyficzna zresztą, sprawia, że
okres pulsacji Wszechświata nie zależy od wzajemnej odległości poszczególnych
obiektów. Rysunek B łączy w sobie trajektorie trzech
przykładowych galaktyk w jeden układ. Widzimy na nim też linię horyzontu tworzącą okrąg największy
z możliwych.
Co stwierdziłby
obserwator?
Ciekawe
co zobaczy obserwator w krytycznej chwili odwrócenia kierunku ewolucji. Sądząc
po treści dotychczasowach rozważań, przypuszczać można, że obserwator powinien
przede wszystkim zobaczyć równoczesną inwersję przesunięć widmowych,
niezależnie od odległości, gdyż, jak wspomniano już kilka razy, „jesteśmy cały
czas ze sobą w kontakcie wzrokowym”. Nie jesteśmy więc zależni od wędrówki fotonów.
Czy twierdzenie w cydzysłowiu, sądzę, że jak najbardziej słuszne, wystarcza, by
uznać hipotezę o równoczesnej inwersji widm za w pełni słuszną? To się niebawem
okaże Na razie hipoteza ta nie jest do przyjęcia na bazie argumentu, że
„przecież widzimy dzięki fotonom, więc czas potrzebny na to by zauważyć
określony obiekt, zależny jest od jego odległości”. Ale dla nas to przecież
zarzucona już koncepcja łącznościowa. Jeśli jednak argumentacja (ta
łącznościowa) zacytowana tu jest słuszna, a inwersja obserwowalna będzie jako
zjawisko rozciągnięte w czasie, bardzo wątpliwa będzie możliwość pogodzenia
tego z zasadą kosmologiczną. W samej rzeczy. Patrząc na oddalającą się „falę
inwersji” widzimy przede wszystkim to, że część obiektów już się zbliża (te
najbliższe), część jeszcze oddala, a są też takie obiekty, które wykazują
zerowe przesunięcie widmowe (zatrzymują się?) pomimo, że znajdują się bardzo
daleko, na granicy pomiędzy zbliżającymi się, a oddalającymi się. Przy tym
przesunięcie ku fioletowi powinno być tym większe, im obiekty są dalsze. Nie
może więc dążyć do zera, będącego naturalną granicą między jednymi, a drugimi,
zera, poza którym rejestrowane jest przesunięcie ku czerwieni (dla tych
najdalszych). Poważny dylemat. Z całą pewnością nie ostatni.
Równoczesna inwersja? Przecież
odległe galaktyki są od nas wyraźnie młodsze. Jeszcze nie dojrzały do inwersji,
w dalszym ciągu się oddalają. W dodatku według nich, to właśnie my jesteśmy tej
sytuacji. Co z tym fantem
zrobić?
10. Czas własny obiektów obserwowanych podczas
kontracji. A widma?
Załóżmy mimo wszystko, że mamy szczęśliwie za sobą problem
powyższy. Inwersja dokonała się, a Wszechświat już się zapada. Nasze kwazary
manifestują swe zbliżanie się odpowiednio dużym przesunięciem ku fioletowi. Czy
teraz starzeją się szybciej niż dotąd? To by nam odpowiadało, bo przecież
gdy się spotkamy wiek nasz i kwazarów powinien być identyczny. Tę rzecz
musielibyśmy uwzględnić. Ale to nie takie proste. Zauważmy, że dylatacja
czasu nie jest zależna od kierunku ruchu. Czy zatem, gdy spotkamy się ponownie, kwazary będą od nas
znacznie młodsze, o dziesiątki, może o setki miliardów lat? Sytuacja nie do
przyjęcia, tym bardziej, że w ich oczach właśnie my tacy będziemy. W odniesieniu, powiedzmy,
że do dwóch obiektów absolutnie równoważnych sobie, tworzących parę
kosmologiczną (dobranych w sposób całkowicie losowy), mamy
problem,
nawet poważny. Czy można wybrnąć z niego, jeśli nie zwycięsko, to chociaż z
twarzą (i bez maski)?
Nie traćmy nadziei. Pozostało
„tylko” zbudować teorię, globalną, kosmologiczną par excellence. Teoria ta w
swej formie ogólnej miałaby opisywać Wszechświat i sprowadzać się do teorii
względności w odniesieniu do układów lokalnych. Według tej teorii, na przykład,
globalne zbliżanie się podczas kontrakcji
Wszechświata, z prędkością proporcjonalną do
odległości (w zbiorze obiektów, a nie w odniesieniu do jednego konkretnego),
zgodnie z zasadą kosmologiczną, powoduje skrócenie przedziałów czasowych, w takim samym stopniu, jak dylatacja czasu podczas
ekspansji. Wyraża się to szybszym tempem rozwoju rejestrowanym przez
obserwatora. Mielibyśmy do czynienia z procesem odwrotnym niż ten, który
przewiduje szczególna teoria względności. Czas „tam” płynie teraz szybciej.
„Oni wszyscy” dopadną „nas” w chwili, w której nie będziemy różnili się od nich
wiekiem. A wówczas, po krótkim okresie wzajemnego, dogłębnego sprasowywania, rozpocznie się nowy cykl. Nasi
następcy nazwą ten początek Wielkim Wybuchem, czyli efektownym odrodzeniem się
Feniksa (mitologiczne pięćset lat stanowiłoby tu pięć kolejnych etapów cyklu:
wybuch, ekspansja, inwersja, kontrakcja, kolaps).
tutaj: k = 1 w fazie ekspansji, oraz k = -1 w fazie kontrakcji. Wymaga tego symetria świata, która niewątpliwie powinna być zachowana przy jego opisie
w funkcji czasu.
Zapiszmy więc symbolicznie
wielkość interwału czasowego, odpowiadającego kontrakcji. Powinien on być
identyczny z dylatacją czasu mającą miejsce podczas ekspansji. Patrz esej o „Katastrofie” . Zatem:
Jeśli jest to słuszne (choćby tylko
konceptualnie), w okresie przewrotu ku kontrakcji dokonają się też określone
zmiany w cechach mikroświata, choćby tych uwarunkowanych relatywistycznie.
Inwersja spinu, może nawet inwersja ładunkowa; to, co dziś jest materią, stanie
się antymaterią? Już przy innej okazji i na bazie innych przesłanek
sygnalizowałem tę rzecz. To czyni nadzieję, chyba nie płonną, że coś
konkretnego w tym jest, może nawet coś bardzo ważnego.
Jak wiadomo, cechą swoistą neutrin
jest ich skrętność, co w wyobrażeniowej interpretacji oznacza ruch wirowy wokół osi współliniowej z kierunkiem
ruchu postępowego cząstki. W chwili, gdy ekspansja przejdzie w kontrakcję, w
ruchu powrotnym, skrętność neutrin odwróci się także, w tym sensie, że odwróci
się kierunek ruchu postępowego (przy zachowanym kierunku wirowania). Neutrina spełniać więc będą rolę dzisiejszych antyneutrin i vice versa. To pociągnie za sobą natychmiast transformację materii w
antymaterię, choćby „po to”, by spełnione zostały odpowiednie zasady
zachowania. Nie sądzę jednak, aby zawinić temu miały
neutrina. Przewrót bowiem dotyczyć
będzie całej materii, w jednej chwili, nie jako skutek czegoś, a wprost jako
naturalna kolej rzeczy, w powiązaniu zupełnym wszystkich bez wyjątku elementów.
Wszak Wszechświat jest pełnią, całością wewnętrznie zintegrowaną. Można w tym
widzieć rodzaj symetrii. Zapadać się będzie Wszechświat antymaterialny. Więc
dopadnie go piekło zapaści. A potem Wszystko się skrystalizuje, by natychmiast
ruszyć materią. Po co? By na pewnym etapie pojawiły się jakieś szkarady,
zaprogramowane na samowyniszczanie. Całe szczęście wymyślą (te szkarady, albo
jedna z nich) też możliwość powrotu do piekła.
W porządku, w piekle wszyscy się spotkają jednakowo starzy. A zanim do tego
dojdzie, będą się nawzajem podglądali, widząc przez
teleskop sąsiadki (galaktyki) dużo młodsze. Przynajmniej na razie, bo po
inwersji.. Przypuszczać można, że w momencie inwersji nie poczujemy nic. A co
zobaczymy patrząc w niebo i analizując widma?
Á propos „widma”, jak
na razie mają być one przesunięte ku fioletowi. Kiedy i które staną się
fioletowe zamiast czerwonych? Problem, jak na razie, wbrew pozorom, nie
rozwiązany. Jeśli już fantazjujemy, dlaczego nie do końca? Otóż
wpadł mi do głowy pomysł, który uczyni tę aferę jeszcze bardziej koherentną.
Kontrakcja czasu (zamiast dylatacji) w fazie zapadania się Wszechświata,
pociąga za sobą określone efekty spektralne. Wcale nie jest bowiem takie pewne,
że podczas zapadania się, zamiast przesunięcia ku czerwieni wystąpi
przesunięcie ku fioletowi, co sugerowane było powyżej, pomimo sporych trudności
natury logicznej. Sam efekt Dopplera powinien chyba wyglądać inaczej, gdyż chodzi tu przecież o częstotliwoci,
określone przez interwały czasowe (okresy fali), które teraz ulegają skróceniu
(zgodnie ze wzorami (6) i (7)). Wynika stąd możliwość efektu poczerwienienia
widm (zamiast przesunięcia ku fioletowi). Można to przedstawić nawet w formie
matematycznej:
Łatwo zauważyć, że obydwa wzory dają dokładnie
to samo przy tych samych wartościach b (pierwszy z nich odpowiada ekspansji, a drugi
zapadaniu się Wszechświata). Wzór (8) otrzymałem rozważając efekt Dopplera dla
przypadku zbliżania się źródła z równoczesnym uwzględnieniem zależności, którą
przedstawia wzór (7). Matematycznie są one tożsame (łatwo to wykazać), choć jak
widać, pierwszy wyraża oddalanie się źródła (1 + β), drugi zaś zbliżanie się (1 – β) z uwzględnieniem kontrakcji czasowej (stąd odwrotność).
Zatem obserwator nie zauważy wcale momentu inwersji, gdyż niezależnie od
tego, czy Wszechświat rozszerza się czy też się zapada, widma odległych
obiektów zawsze będą przesunięte ku czerwieni, w dodatku w tym samym stopniu,
wobec niezmiennej prędkości względnej! Może już teraz się zapadamy, choć w
błogości ducha patrzymy w nieograniczoną dal...? Raczej chyba nie. Patrz esej o „Katastrofie”. Tam
otrzymaliśmy kryterium obserwacyjne roztrzygające kwestię (pociemnienie supernowych). Tak, jak widać,
pozbyliśmy się kłopotliwej inwersji widm. To wcale nie żart. Po przyrodzie
należy oczekiwać pełnej symetrii, nawet jeśli na określonym etapie jej
poznawania, w głowie nam wariactwa. Ale czy to naprawdę symetryczne, to ciągłe
trzymanie się czerwieni? Bądźcie spokojni. Nie chodzi
o purpurę.
Zauważmy, że współczynnik
H maleje ciągle i cyklicznie wraz z cyklicznością zmian Wszechświata i
nigdy nie rośnie (patrz wykres powyżej). Za chwilkę zwrócimy też uwagę na
ciągłą zmienność (tym razem wzrost) globalnej entropii, mającą również
charakter cykliczny. Przesunięcie ku czerwieni może więc być spójne z tym
właśnie „faktem”. Zapraszam więc młodych do współzawodnictwa w poszukiwaniu
teorii, która wyraża te fantazje. Dla ułatwienia: wiemy z góry co powinniśmy
otrzymać. Jeśli to tylko i wyłącznie fantazjowanie, pożyteczne to bardziej niż
najlepsza krzyżówka. Zanim rzucicie się na ten
soczysty kęs, zaczekajcie odrobinę.
Ustosunkuję się mianowicie do problemu entropii. Wiadomo,
że wciąż wzrasta. Fakt jej wzrostu wyznacza kierunek rozwoju całej przyrodzie,
ewolucji Wszechświata. Każdemu zainteresowanemu znana jest, choćby ze
słyszenia, teoria śmierci cieplnej Wszechświata. Wszystkim też polecić mogę
książkę Ireny Szumilewicz – Teoria śmierci cieplnej Wszechświata (PWN Warszawa
1961). Przypadkowo natrafiłem w sieci na jej córkę, aktywną inernautkę. Mile
zaskoczyłem ją tym, że rekomenduję po tylu latach książeczkę jej mamy, która
jest w moim posiadaniu.
Można też w Wikipedii. Zgodnie z tą teorią, kiedyś, w przyszłości odległej
i nieokreślonej, ustaną wszelkie tranzytywne procesy energetyczne; nastąpi
kompletna cisza w kompletnej ciemności, absolutny zastój w absolutnej
równowadze. Czy tak rzeczywiście będzie? Wrodzony optymizm każdego z nas
odrzuca taką ewentualność, pomimo, że z prywatnych względów nie powinno to nas
obchodzić (jeśli nie mówić o ciągłych wydatkach). Więc co z naszym pulsującym
Wszechświatem? Czy entropia w krytycznym momencie „odwrócenia” zacznie maleć?
Zdecydowanie: nie, choć jej wzrost w okresie kontrakcji powinien manifestować
się określoną specyfiką. Wzrost globalnej entropii wyznacza bowiem kierunek
rozwoju przyrody i nie powinien zależeć od chwilowego stanu Wszechświata, od
tego na jakim etapie rozwoju znajduje się. Wynika stąd, że ekspansja i
kontrakcja nie stanowią istotnego czynnika wpływającego na zmanę tendencji ogólnej,
określanej przez wzrost entropii. Jak to wygląda jednak w cyklicznym procesie oscylacji Wszechświata? Entropia powinna więc zmieniać się jak
jakaś funkcja okresowa. Wniosek stąd, że powinna w momencie przewrotu zmienić
znak na przeciwny (-). Tylko wówczas bowiem będzie mogła w dalszym ciągu
rosnąć, począwszy od pewnej minimalnej (maksymalnej ujemnej) wartości, ku zeru.
Wartość tę uzyskuje gdy Wszechświat zatrzymuje się w swym maksymalnym skurczu.
Wybuchając ponownie, uruchamia wzrost entropii (dodatniej). Można by rzec, że w okresie ekspansji entropia globalna rośnie
pomimo tworzenia się struktur złożonych, jak na przykład organizmów żywych,
natomiast w okresie kontrakcji rośnie rozkładem tych struktur. To może my się
już zapadamy, zważywszy na to, co się u nas dzieje... Ostatni krach na giełdzie
jest tego wymownym przykładem. Mnogość
form redukuje się wówczas do form elementarnych, do ,,podstawowych cegiełek”,
na przykład kwarków (na pewnym etapie rozkładu hadronów), a następnie wszystko
staje się jednym homogenicznym „panelsymonem” (patrz DK) gotowym do
wybuchu będącego nowym początkiem. Poniżej widzimy wykres domniemanych zmian
entropii.
Zwróćmy
uwagę, że wykres ten przypomina nam hipotetyczne zmiany współczynnika H.
Można nawet przypuszczać, że istnieje jakiś związek między tymi wielkościami. W
obydwu wykresach nie jest na przykład podana (bo nie jest znana) wartość
maksymalna (lub minimalna) danej wielkości: wartość S(A) w przypadku wykresu
przedstawionego tutaj.
Na nim: O – moment Wielkiego Wybuchu wzrost entropii bardzo szybki;
A – moment odwrócenia
(inwersja). Entropia staje się ujemna i rośnie w miarę kurczenia się
Wszechświata, ΔS > 0. Zauważmy, że zdala od momentu wybuchu, wzrost jej jest
stosunkowo powolny. Nasila się gdy rozmiary Wszechświata są stosunkowo małe w
związku ze wzmożoną intensywnością zachodzących wówczas procesów.
B – powrót do punktu
wyjścia (zamknięcie cyklu). I znów Wielki Wybuch.
W artykule
tym tym, jak widać, pogląd o cykliczności rozwoju Wszechświata i w ogóle,
cykliczności przyrody, uzyskał dodatkowe, chyba dość poważne, wsparcie. Okazuje
się, że ustalenia powyższe zasługują też na komentarz natury filozoficznej,
wprost powołują się na to, co wnosi głębsza refleksja. Otóż twierdzić można, że
istnienie czasu jako takiego, nie jest spójne z nieskończonością, która
właściwie równoważna jest zerowości. W zasadzie nie jest to twierdzenie czymś
nowym. Spójrzmy jednak na to w kontekście naszych rozważań kosmologicznych.
Sądzę, że nie jest możliwy początek czegoś, co ma następnie trwać nieskończenie
długo. Prowadzi to bowiem do sprzeczności pomiędzy istnieniem czasu
(Wszechświat powstał, rozwija się), a nieistnieniem jego (zanim Wszechświat
powstał), będącym synonimem totalnej statyczności, która jest bezgraniczna. Do
niej też zdąża wszelkie „dzianie się” w immanentnej nieokreśloności czasowej.
Czy w tej statyczności może się coś zdarzyć, przełamać ją? Kiedy? W jakiej jej
części (czasowej), jeśli w swej istocie nie uznaje istnienia czasu? Oczywiście
nie może. Istnienie czasu równoważne jest dzianiu się. Nagły, ni stąd ni zowąd
wybuch Wszechświata mającego istnieć i trwać w nieskończoność nie jest spójny z
istnieniem czasu, powołanego do życia przez ten wybuch, zgodnie zresztą z
poglądem dość popularnym. Wszak od razu narzuca się pytanie: Tak, ale kiedy, w
jakiej części nieograniczonej statyczności nastąpił ten wybuch? (Nie jest
słusznym twierdzenie, że pytanie takie nie ma sensu. Powiedziałbym, że wszystkie
pytania mają sens, choćby w tym sensie, że często pomagają ten sens odnaleźć.)
Model pulsującego Wszechświata stanowi właściwie rozwiązanie tej kwestii,
pomimo, że samo pulsowanie jest nieograniczone w czasie, tym razem istniejącym
jako antyteza nieograniczonej statyczności, jako kontinuum.
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz